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2月1日,曹原再發(fā)Nature。這位22歲時(shí)曾入選《Nature》影響世界的十大科學(xué)人物的95后科學(xué)家,再出重磅成果。他之前發(fā)表了多篇Nature介紹他們的雙層魔角石墨烯的工作,但是這次不一樣,這次是三層!并且曹原是以共同一作 通訊的身份出現(xiàn)。 
 摩爾超晶格(Moiré superlattices)最近已經(jīng)成為研究相關(guān)物理學(xué)和超導(dǎo)性的平臺(tái),具有前所未有的可調(diào)節(jié)性。盡管在其他幾個(gè)摩爾系統(tǒng)中也觀察到了相關(guān)效應(yīng),但魔角扭曲雙層石墨烯仍然是唯一一種可重復(fù)測(cè)量到強(qiáng)超導(dǎo)性的石墨烯。在此,作者在魔角扭曲三層石墨烯(MATTG)中發(fā)現(xiàn)了摩爾超導(dǎo),其電子結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)性能的可調(diào)性優(yōu)于魔角扭曲雙層石墨烯。通過(guò)測(cè)量霍爾效應(yīng)和量子振蕩作為密度和電場(chǎng)的函數(shù),作者能夠確定系統(tǒng)在正常金屬狀態(tài)下的可調(diào)相位邊界。零磁場(chǎng)電阻率測(cè)量表明,超導(dǎo)性的存在與每個(gè)摩爾單元的兩個(gè)載流子產(chǎn)生的破缺對(duì)稱性相位密切相關(guān)。作者發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)相位受到抑制,并局限于部分圍繞破對(duì)稱性相位的范霍夫奇點(diǎn),這很難與弱耦合Barden-Cooper-Schriefer理論相協(xié)調(diào)。此外,系統(tǒng)廣泛的原位可調(diào)性能夠達(dá)到以Ginzburg-Landau相干長(zhǎng)度為特征的超強(qiáng)耦合狀態(tài),這達(dá)到粒子間的平均距離,以及非常大的TBKT/TF值,超過(guò)0.1(其中TBKT和TF分別是Berezinskii-Kosterlitz -Thouless是轉(zhuǎn)變溫度和費(fèi)米溫度)。這些觀察表明,MATTG可以在接近二維玻色-愛因斯坦凝聚體的交叉處進(jìn)行電調(diào)諧。該研究結(jié)果建立了一系列可調(diào)諧摩爾超導(dǎo)體,它們有可能徹底改變我們對(duì)強(qiáng)耦合超導(dǎo)的基本認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。而在去年(2020年)5月7日,95后博士曹原還曾分別以第一作者兼共同通訊作者、以及共同第一作者的身份,在《Nature》上連發(fā)2篇論文。在第一篇Nature論文中,研究人員致力于通過(guò)對(duì)扭轉(zhuǎn)角的控制,將魔角特性推廣到其他二維研究體系,以調(diào)諧和控制電子-電子相互作用的強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)相似的物理行為。他們采用了一種全新的魔角石墨烯體系:基于小角度扭曲的雙層-雙層石墨烯(TBBG)。另一篇Nature論文中,研究團(tuán)隊(duì)致力于研究扭曲角的分布信息。他們以六方氮化硼(hBN)封裝的MATBG為研究對(duì)象,使用納米級(jí)針尖掃描超導(dǎo)量子干涉裝置(SQUID-on-tip)獲得處于量子霍爾態(tài)的朗道能級(jí)的斷層圖像,并繪制了局部θ變化圖。該設(shè)備的相對(duì)精度達(dá)到0.002度,空間分辨率為幾個(gè)莫爾周期。 三年前,2018年3月6日,《自然》連刊兩文報(bào)道石墨烯超導(dǎo)重大發(fā)現(xiàn),第一作者也是中國(guó)科大10級(jí)少年班校友曹原。2018年3月5日《自然》以背靠背長(zhǎng)文形式在網(wǎng)站刊登了重大研究成果,甚至來(lái)不及排版,文章還配以第三篇文章作為評(píng)述前述成果。值得一提的是:曹原還和導(dǎo)師分享了其中一文的共同通訊作者。通訊作者通常由教授等課題組長(zhǎng)擔(dān)任。曹原成為通訊作者,表明他是論文的主要?jiǎng)?chuàng)意貢獻(xiàn)者之一。值得關(guān)注的是,曹原來(lái)自中國(guó),今年年僅25歲,本科畢業(yè)于著名的中科大少年班。根據(jù)報(bào)道,曹原1996年出生,籍貫是四川成都。2010年,14歲的曹原從深圳耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校考入蜚聲中外的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班學(xué)院,并入選“嚴(yán)濟(jì)慈物理英才班”。從中學(xué)時(shí)代起,曹原即受益于“超常教育”。據(jù)當(dāng)時(shí)的媒體報(bào)道:曹原2007年到深圳耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校讀書,該校主管超常教育的副校長(zhǎng)為朱源。后者曾任教中科大少年班20多年。曹原用了三年的時(shí)間讀完小學(xué)六年級(jí)、初中和高中的課程。高考總分為理科669分。2014年,曹原榮獲中科大本科生最高榮譽(yù)獎(jiǎng)——郭沫若獎(jiǎng)學(xué)金。部分內(nèi)容來(lái)源:微算云平臺(tái),中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)新創(chuàng)校友基金會(huì)
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